Сырьевая смесь для получения гипсовых материалов

Недостатками данного изобретения являются малая прочность, сложность изготовления и дорогостоящие компоненты.

Задачей изобретения является разработка сырьевой смеси, обладающей самоармирующими свойствами, для получения гипсовых материалов,

Техническим результатом изобретения является повышение прочности гипсового камня при упрощении технологии.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что сырьевая смесь для получения гипсовых материалов включает полуводный гипс CaSO₄·0,5H₂O и воду. Согласно изобретению сырьевая смесь дополнительно включает комплексную армирующую добавку, состоящую из сернокислого алюминия Al₂(SO ₄)₃ и гидроксида кальция Ca(ОН)₂, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Повышение прочности гипсового композита достигается за счет введения в состав сырьевой смеси комплексной армирующей добавки.

Армирующая добавка обеспечивает гипс дополнительными структурными связями, что благоприятным образом влияет на структурообразование материала и позволяет повысить прочность готового изделия.

Сернокислый алюминий и гидроксид кальция в составе сырьевой смеси позволяют обеспечить условия для образования эттрингита в начальные сроки кристаллизации. Обладая волокнистой структурой, эттрингит на молекулярном уровне армирует гипсовую матрицу и, тем самым, повышает прочность затвердевшего материала.

При введении сернокислого алюминия в состав сырьевой смеси менее 0,0112 масс.% - структурно-фазовое состояние материала не достигает оптимальных параметров, поэтому прочность и плотность не достигнут оптимальных значений. Введение сернокислого алюминия более 0,0280 в масс.% снизит прочность структуры ввиду образования избыточного количества эттрингита, что приводит к нарушению структуры гипсового камня.

При введении гидроксида кальция менее 0,046 масс % не обеспечит условия для образования кристаллической структуры эттрингита. С другой стороны, при введении гидроксид кальция более 0,047 по масс.% произойдет образование гипсового камня дефектной структуры.

Варьирование обоих факторов позволяет получить оптимальный состав гипсового материала.

Использование предлагаемого состава способствует сокращению энерго- и трудозатрат на гомогенизацию смеси. Дополнительно сокращается количество компонентов в составе предлагаемой смеси, что значительно упрощает технологию.

Поставленная задача достигается также за счет подбора оптимального содержания комплексной добавки в составе сырьевой смеси, а также водотвердого отношения.

Сырьевая смесь для получения модифицированных гипсовых композитов получается следующим образом.

Пример 1

Расчет количества растворов, составляющих комплексную армирующую добавку, на замес гипсового теста производили исходя из их стехиометрических количеств.

Для приготовления сырьевой смеси перемешивали компоненты вручную в течение 1 минуты.

Формование образцов осуществляли методом литьевой технологии. Твердение гипсовых образцов осуществляли при нормальных величинах температуры и влажности среды через 2 часа и через 7 суток.

Получение сырьевой смеси самоармирующихся гипсовых материалов поясняется следующими примерами.

Смесь приготовляли, используя следующее соотношение компонентов, масс.%:

В ходе эксперимента сырьевой смеси для получения гипсовых материалов получены следующие результаты: прочность - 6,92 МПа при плотности - 1048 кг/м³.

Пример 2 (по составу)

Смесь приготовляли аналогично приведенному выше примеру, но использовали следующее соотношение компонентов, масс.%:

В ходе эксперимента сырьевой смеси для получения гипсовых материалов получены следующие результаты: прочность - 5,35 МПа при плотности - 1078 кг/м ³.

Пример 3 (по составу)

Смесь приготовляли аналогично приведенному выше примеру, но использовали следующее соотношение компонентов, масс.%:

В ходе эксперимента сырьевой смеси для получения гипсовых материалов получены следующие результаты: прочность - 10 МПа при плотности - 1060 кг/м³.

Опытно-лабораторные испытания проводились в лаборатории кафедры «Производство строительных изделий и конструкций» Тверского государственного технического университета. Были получены следующие положительные результаты: при содержании в составе сырьевой смеси по масс.% сернокислого алюминия Al₂ (SO₄)₃ - 0,0560 и гидроксида кальция Ca(ОН) ₂ - 0,047 прочность гипсового камня достигла 10 МПа, что на 53% выше по сравнению с прочностью гипсового камня без добавки сернокислого алюминия и гидроксида кальция; плотность составляет - 1060 кг/м³. При производстве гипсовых материалов имеет место снижение себестоимости за счет сокращения количества компонентов в составе предлагаемой смеси, а также снижение энерго- и трудозатрат на гомогенизацию смеси.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения гипсовых материалов, включающая полуводный гипс и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно включает армирующую добавку в виде сернокислого алюминия Al ₂(SO₄)₃ и гидроксида кальция Ca(ОН) ₂, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Имя изобретателя: Петропавловская Виктория Борисовна (RU), Петропавловский Кирилл Сергеевич (RU), Новиченкова Татьяна Борисовна (RU)
Имя патентообладателя: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" (RU)
Почтовый адрес для переписки: 170026, г.Тверь, наб. А. Никитина, 22, ТвГТУ, каб. 425, Стригина В.А.
Дата начала отсчета действия патента: 30.07.2014

Разместил статью: miha111
Дата публикации:  13-10-2015, 07:34

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Имя не указано  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!